XXXIV. Ueber das Silicium und seine Verbindungen mit den Metallen; von den HHrn. H. Sainte-Claire Deville und H. Caron. Aus den Comptes rendus, 1857, t. XLV p. 163. Deville, über das Silicium und seine Verbindungen mit den Metallen. Das Silicium krystallisirt bekanntlich aus seiner geschmolzenen Legirung mit Aluminium. Wir haben gefunden, daß auch das Zink das Silicium auflöst, und daß letzteres sich aus dieser geschmolzenen Legirung ebenfalls krystallinisch abscheidet. Die Darstellung des Siliciums vermittelst Zink ist eine sehr leicht auszuführende Operation, welche Silicium in beträchtlicher Menge mit einem unbedeutenden Kostenaufwand liefert. Man erhitzt einen irdenen Tiegel zum Rothglühen und bringt in ihn ein sorgfältig bereitetes Gemenge von 3 Thln. Fluorsiliciumkalium, 1 Thl. in kleine Stücke zerschnittenem Natrium und 1 Thl. gekörntem Zink. Die Reduction des Siliciums erfolgt mit einer schwachen Wärmeentbindung, welche nicht hinreichend ist, um die angewandten Substanzen vollständig in Fluß zu bringen. Man muß deßhalb den Tiegel zum Rothglühen erhitzen und ihn einige Zeit lang auf dieser Temperatur erhalten, bis die Schlacke vollständig geschmolzen ist. Man darf aber die Temperatur nicht so weit steigern, daß das Zink verdampft. Man läßt dann den Tiegel langsam erkalten, und zerschlägt ihn, wenn sein Inhalt vollständig fest geworden ist. Man findet in demselben einen Zinkregulus, welcher in seiner ganzen Masse, und besonders am oberen Theile, von langen Nadeln von Silicium durchdrungen ist. Diese Nadeln sind Aggregate von Octaëdern, welche in der Richtung einer octaëdrischen Achse an einander gereiht und mit einander verwachsen sind. Um sie zu isoliren, braucht man nur das Zink mittelst Salzsäure zu lösen und die zurückbleibenden Siliciumnadeln mit Salpetersäure auszukochen. Man erhält auf diese Art sehr schöne und sehr große Siliciumkrystalle, und in reichlicherer Ausbeute als nach jedem andern Verfahren. Es scheint nicht, daß das Zink im Augenblick des Erstarrens erhebliche Mengen von Silicium zurückhält; denn in den Lösungen fanden wir nur Spuren von Kieselerde oder graphitförmigem Silicium, daher uns nur diejenige Menge von Silicium entgangen seyn konnte, welche sich beim Auflösen des Zinks in Form des von Wöhler und Buff entdeckten Siliciumwasserstoffs entwickelt. Erhitzt man das siliciumhaltige Zink weit über die Verdampfungstemperatur dieses Metalles, so bleibt das Silicium als eine von Zink ganz freie geschmolzene Masse zurück, welche beim Erstarren alle für das geschmolzene Silicium bereits bekannten krystallographischen Merkmale annimmt. Das reine Silicium läßt sich schmelzen und in Formen gießen. Wir sind jetzt damit beschäftigt, die Verbindungen des Siliciums mit den wichtigsten Metallen darzustellen. Diese Verbindungen verdienen unter verschiedenen Gesichtspunkten eine genaue Untersuchung. So geben Silicium und Eisen mehrere Arten dem Gußeisen oder dem Stahl entsprechender und in den Eigenschaften vergleichbarer Massen, in denen sich das Silicium verhält wie der Kohlenstoff in den eben genannten Substanzen. Für den Augenblick haben wir, einer Aufforderung des Artillerie-Oberst Treuille de Beaulieu folgend, unsere Aufmerksamkeit vorzugsweise solchen Siliciumverbindungen zugewendet, welche dem gewöhnlichen Geschützmetall vergleichbar, hart, zähe, etwas hämmerbar und nicht aussaigerbar sind. Wir gelangten zu folgenden Resultaten. Verbindungen des Siliciums mit Kupfer (Kupferstahl). – Wenn man das Silicium durch Einwirkung von Chlorsilicium auf Natrium in Kupferschiffchen bereitet, so bekleiden sich diese mit einer weißen metallischen Schichte von solcher Härte, daß die Feile sie nicht angreift; diese Schichte ist eine Verbindung von Silicium und Kupfer, welche wir bereits nach einem leicht ausführbaren Verfahren in ziemlich großem Maaßstabe dargestellt haben. Man erhält eine sehr harte Metalllegirung, welche 12 Proc. Silicium enthält und dem Wismuth an Sprödigkeit und weißer Farbe ähnlich ist, wenn man 3 Thle. FluorsiliciumkaliumMan kann das Fluorsiliciumkalium durch ein Gemenge von Sand und Kochsalz ersetzen; die Reduction erfolgt dann aber nicht so leicht. 1 Thl. Natrium und 1 Thl. Kupferdrehspäne bei einer solchen Temperatur zusammenschmilzt, daß auf dem geschmolzenen Metall eine dünnflüssige Schlacke schwimmt.Die Schlacke besteht aus zwei Theilen: einer leichten, klaren und durchsichtigen, die man beseitigt, und einer teigigen schwarzen; schmilzt man letztere nochmals mit 1 Thl Kupfer, so erhält man abermals weißes Siliciumkupfer. Man muß aber stärker erhitzen, damit die Verbindung vor sich geht. Das Kupfer nimmt einen beträchtlichen Antheil von dem bei dieser Operation reducirten Silicium auf, und bleibt als eine weiße Masse zurück, welche leichtflüssiger als Silber ist und uns zur Darstellung anderer Legirungen gedient hat. Die Kupfersilicium-Legirung welche 4,8 Proc. Silicium enthält, besitzt eine schöne helle Bronzefarbe; sie ist etwas weniger hart als Stabeisen und verhält sich beim Feilen, Sägen und Drehen gerade so wie dieses Metall, während die gewöhnliche Bronze, obgleich viel weniger hart, die Werkzeuge verschmiert. Die Dehnbarkeit jener Legirung ist sehr groß, und die Festigkeit der daraus gezogenen Drähte kommt denen von Eisendrähten mindestens gleich. Diese Legirung ist von gleicher Schmelzbarkeit wie die gewöhnliche Bronze. Die anderen Legirungen des Siliciums mit Kupfer sind um so härter, je größer ihr Siliciumgehalt ist; aber sie verlieren in demselben Maaße an Dehnbarkeit. Diese Legirungen enthalten stets das Silicium durch ihre ganze Masse hindurch gleichförmig vertheilt, so daß sie ganz homogen sind und durch Saigerung nichts abgeben. Dieß ist, mit der Zähigkeit, der Härte und der Dehnbarkeit, eine sehr schätzbare Eigenschaft dieser Legirungen, welche man als Kupferstahl bezeichnen kann, da die Eigenschaften des Kupfers hier durch das Silicium in derselben Weise abgeändert sind, wie diejenigen des Eisens durch Kohlenstoff und Silicium in dem Stahl. Mit dem Blei scheint sich das Silicium nicht zu vereinigen; denn wenn man aus einer geschmolzenen Legirung von Silicium mit gewöhnlichem käuflichem Zink das letztere verdampft, so findet man unterhalb der rückständigen Masse von Silicium ein kleines Bleikügelchen, welches sich durch Erhitzen niemals vollständig fortschaffen läßt.